Эксплуатация буровой установки БУ-2500 ДГУ

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время большинство эксплуатационных скважин бурится кустовым способом. Это объясняется тем, что кустовое разбуривание месторождений позволяет значительно сократить размеры площадей, занимаемых бурящимися, а затем эксплуатационными скважинами, дорогами, линиями электропередач, трубопроводами.

Особое значение это преимущество приобретает при строительстве и эксплуатации скважин на плодородных землях, в заповедниках, в тундре, где нарушенный поверхностный слой земли восстанавливается через несколько десятилетий, на болотистых территориях, усложняющих и сильно удорожающих строительно-монтажные работы буровых и эксплуатационных объектов. Кустовое бурение также необходимо, когда требуется вскрыть залежи нефти под промышленными и гражданскими сооружениями, под дном рек и озёр, под шельфовой зоной с берега и эстакад. Особое место занимает кустовое строительство скважин на территории Тюменской, Томской и других областей Западной Сибири, позволившее в труднодоступном, заболоченном и заселённом регионе успешно осуществлять на засыпных островах строительство нефтяных и газовых скважин.

Буровая установка БУ-2500ДГУ предназначена для кустового бурения нефтяных скважин в условиях Западной Сибири. Вышкомонтажные работы занимают значительный объем (до четверти всей продолжительности строительства скважин) в общем процессе буровых работ.

Вышкомонтажные работы (ВМР), связанные со строительством (сборкой) вышки, транспортированием и монтажом оборудования, представляют собой один из основных элементов цикла строительства скважин. Поскольку в большинстве случаев вышкомонтажное производство специализировано и организационно отделено от процесса бурения, его условно относят к вспомогательному. Однако результат строительства скважин в целом зависит от того, как организованы и спланированы вышкомонтажные работы.

Вышкомонтажные работы характеризуются значительной трудоемкостью и стоимостью, на величину которых влияет целый ряд факторов, в частности, природно-климатические особенности района ведения работ; глубина бурения, определяющая тип буровой установки; форма организации работ; уровень механизации трудоемких процессов, что о определяет актуальность проведенного исследования в настоящей курсовой работе

Цель курсового проекта заключается в проведении исследования организационного и технологического процессов по монтажу буровой установки БУ-2500 ДГУ.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

- дать характеристику назначению и техническим параметрам буровой установки БУ-2500 ДГУ, ее конструкции и условий эксплуатации, принципа действия и характера разрушения основных деталей;

- произвести расчеты, подтверждающие условия работоспособности БУ-2500 ДГУ после монтажа и подготовки к пуску;

- описать организацию и технологию процесса монтажа БУ-2500 ДГУ, дать заключение по технике безопасности и охране окружающей среды.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Назначение и технические параметры БУ-2500 ДГУ

Буровая установка БУ-2500 ДГУ предназначена для бурения разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ турбинным и роторным способом и обеспечивает эффективное бурение скважин бурильными трубами 41/2 (114мм).

Рисунок 1 Буровая установка БУ-2500 ДГУ

Высокая грузоподъемность установки - 1600 кН - при 8-струнной оснастки талевой системы позволяет ликвидировать осложнения в процессе бурения без дополнительных средств.

Компоновка механических агрегатов и конструкция оснований выполнены с учетом универсальной возможности транспортирования и монтажа оборудования в минимальные сроки.

В зависимости от местных условий установка может транспортироваться тремя крупными блоками на подкатных тяжеловозах грузоподъемностью 60 т, а также отдельными секциями массой до 35 т на специальном транспорте и трейлерах.

При необходимости перевозки оборудования более мелкими узлами, установка может разбираться на отдельные агрегаты и секции металлоконструкций массой до 10т.

Быстрый монтаж установки обеспечивается высокой заводской сборочной готовностью секций, карданными валами, быстроразъемными соединениями, специальными приспособлениями.

Универсальная монтажеспособность установки БУ-2500 ДГУ выгодно отличает ее от существующих аналогов.

Температурный диапазон эксплуатации буровой установки от +40 до - 45°С определяется качественными сталями механического оборудования и буровых сооружений. Работоспособность установки при низких температурах обеспечивается встроенным подогревом дизелей, масляных картеров трансмиссии, пультов управления.

В качестве силового привода применяются три дизельных двигателя, либо электромотора по 350 кВт каждый. Крутящий момент от двигателей передается через редукторы или турботрансформаторы к цепному редуктору. Включение и отключение двигателей от цепного редуктора осуществляется посредством шинно-пневматических муфт.

С цепного редуктора мощность может сниматься на буровую лебедку, ротор, воздушный компрессор, буровые насосы. Вышка имеет А-образную конструкцию. Грузоподъемность - 160 т. Высота вышки - 44 м. номинальная длина свечи - 27 м.

Таблица 1 Техническая характеристика буровой установки БУ-2500 ДГУ

1.2 Конструкция и условия эксплуатации буровой установки БУ-2500 ДГУ

Буровая установка БУ 2500/160 ДГУ состоит из следующих агрегатов и механизмов:

1) Кронблок является неподвижной частью талевой системы, предназначенной для поддержания на весу, в процессе бурения, колонны бурильных или обсадных труб при спуско-подъёмных операциях.

Рисунок 2 Кронблок 1-секция кронблока, 2-3 - кожухи, 4-опора, 6-шкив отклоняющий

2) Крюкоблок УТБК-5-225 предназначен для подвешивания при помощи штропов с элеватором бурильных колонн и вертлюга при бурении обсадных колонн, а также для подъема, спуска и подтаскивания вспомогательных грузов при монтажно-демонтажных работах.

Рисунок 3 Крюкоблок УТБК-5-2251 - блок талевый; 2 - крюк

Рисунок 4 Блок талевый УТБК-5-225 1-ось, 2-подшипник, 3-втулка, 4-щека, 5-шкив

Рисунок 5 Крюк УК-2251 - стакан; 2 - траверса; 3 - подшипник; 4, 6, 7 - оси; 5 - ствол.

3) Лебедка буровая предназначена для производства спуско-подъемных операций при смене инструмента, спуска обсадных колонн, удержания инструмента на весу, ручного и автоматического регулирования подачи долота при бурении и других операций, а также привода ротора.

Рисунок 6 Лебедка буровая 1-тормоз вспомогательный, 2-кожух лебедки, 3-вал барабанный, 4-кожух, 5-рама лебедки, 6-электродвигатель

4) Вспомогательная лебёдка предназначена для подтаскивания и подъёма в буровую грузов с приёмных мостков, свинчивания и развинчивания бурильных труб. Ими комплектуются буровые установки, имеющие буровые лебёдки без фрикционных катушек (БУ-80, БУ-2500, БУ-5000).

Рисунок 7 Лебе?дка вспомогательная Сб.08 БУ80БрД

Вспомогательная лебёдка состоит из сварной металлической рамы 2 с двумя вертикальными стойками 1, на которых смонтирован редуктор 10, электродвигатель 9, трансмиссионный вал, колодковый грузовой тормоз с электромагнитом 12, катушечный вал 11, направляющие ролики 5, закреплённые в специальном кронштейне, образованном из двух планок 3. При помощи этих роликов создаётся возможность работы грузовыми канатами под необходимым углом. В полках планок имеется ряд отверстий, в которые устанавливаются ролики в зависимости от необходимого направления каната. Безопасная шпилевая катушка 4 посажена неподвижно на консольный конец катушечного вала. Барабан лебёдки 6 посажен на катушечный вал на подшипниках и подключается к валу зубчатой муфтой 7 с помощью рукоятки 8. Трансмиссионный вал соединён с катушечным цепной передачей.

Лебёдка управляется с пульта, который установлен на стойке. Некоторые конструкции вспомогательных лебёдок имеют два барабана различного диаметра - один для свинчивания-развинчивания труб, а второй для подтаскивания и подъёма груза. При монтаже вспомогательная лебёдка устанавливается на основании вышечно-лебёдочного блока и надёжно закрепляется с помощью болтов.

Рама лебёдки должна быть зафиксирована от смещения её в плоскости пола буровой к центру скважины. Смещение может возникнуть во время свинчивания-развинчивания труб. Место расположения лебёдки выбирается с таким расчётом, чтобы ось барабанного вала находилась перпендикулярно к оси скважины, и работающий на ней мог видеть расположенные на приёмных мостках грузы.

5) Ротор буровой Р560-Ш8М предназначен для вращения бурильного инструмента и поддержания колонны бурильных или обсадных труб при их свинчивания и развинчивания в процессе спуско-подъемных операций. Ротор Р-360, Р-560 представляет собой мощную литую станину в которой смонтирована коническая зубчатая передача. Ведущий вал передачи смонтирован на двухроликовых подшипниках, а стол упирается на упорных шарикоподшипниках - основную опору. Основная опора ротора Р560 принимает нагрузки от веса колонны обсадных или бурильных труб. Вспомогательная опора стола размещается в нижней части ротора между столом и крышкой.

Рисунок 8 Ротор буровой Р560-Ш8М

6) Буровой трехпоршневой насос НБТ-600 предназначен для нагнетания промывочной жидкости под давлением в скважину при геологоразведочном и эксплуатационном бурении, а также для перекачки бурового и других растворов для хозяйственных нужд и других целей (например, перекачка раствора цементировочным агрегатом при цементации).

Насос подает промывочную жидкость через колонну бурильных труб на забой скважины для охлаждения долота и выноса разрушенной долотом породы, а также передачи энергии потока промывочной жидкости забойному двигателю и связанному с ним долоту.

В качестве промывочной жидкости применяется вода или глинистый раствор с наличием нефти, щелочи, соды и других компонентов.

Оптимальные режимы бурения обеспечиваются установкой сменных цилиндровых втулок и поршней одного из типоразмеров от 110 до 180 мм. и регулированием числа ходов бурового насоса.

Рисунок 9 Буровой трехпоршневой насос НБТ-600 1 - система смазки, 2 - приводная часть, 3 - рама, 4 - гидравлическая часть

7) Ключ буровой автоматизированный стационарный АКБ-3М2 предназначен для механизации процессов свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб при спуско-подъемных операциях. Применяется при бурении нефтяных и газовых скважин. Состоит:

блок ключа - основной механизм, выполняющий операции свинчивания и развинчивания труб. По направляющим полозьям блок ключа перемещается вдоль каретки под действием двух пневматических цилиндров двойного действия, обеспечивая подвод трубозажимного устройства к бурильной трубе и отвод от нее. Вращение трубозажимного устройства блока ключа - от пневмодвигателя через редуктор.

Колонны с кареткой. Каретка свободно вращается в верхней части колонны, и ее положение при работе фиксируется. Каретка с блоком ключа может перемещаться вдоль колонны по высоте. Нижней частью колонны ключ жестко крепится к основанию буровой.

Пульт управления. Дистанционное управление работой ключа обеспечивает пульт.

8) Вертлюг. Вертлюг предназначен для подвода бурового раствора во вращающуюся бурильную колонну.

В процессе бурения вертлюг подвешивается к автоматическому элеватору либо к крюку талевого механизма и посредством гибкого шланга соединяется со стояком напорного трубопровода буровых насосов.

При этом ведущая труба бурильной колонны соединяется с помощью резьбы с вращающимся стволом вертлюга, снабженным проходным отверстием для бурового раствора. Во время спускоподъемных операций вертлюг с ведущей трубой и гибким шлангом отводится в шурф и отсоединяется от талевого блока.

При бурении забойными двигателями вертлюг используется для периодических поворачиваний бурильной колонны с целью предотвращения прихватов.

9) Вышка ВМР 45х200 У предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, удержания бурильной колонны на весу во время бурения, а также для размещения в ней талевой системы, бурильных труб и части оборудования, необходимого для осуществления процесса бурения.

Таблица 2 Характеристика буровой вышки ВМР 45х200 У